بام سبز در واقع بامي است كه بر روي سطح آن گياهان رشد مي كنند. تنوع گياهي چنين ساختاري مي تواند از بام پوشيده از چمن مصنوعي تا باغ بامي باشد كه با گياهان مورد استفاده در طراحي منظر پوشيده شده است .
سبزپوش كردن بام نيازمند گياهاني است كه بتوانند در برابر محيط خشن و بي روح پشت بام در شرايط كم آبي، يخ زدگي، توفان و غيره مقاومت كنند.
نوع گياهان انتخابي بسته به نوع آب و هوا و شرايط اقليمي، متفاوت است.
ايده ايجاد باغچه روي سقف و كشت بر روي آن توسط ايرانيها در 2500 سال پيش و بر روي بام زيگوراتها به كار گرفته شده است. همچنين بام هاي سبز 600 سال قبل از ميلاد مسيح توسط مردم بابل ساخته شده بود.
باغ هاي معلق بابل در واقع باغ هايي نبودند كه در هوا معلق باشند بلكه فضاهاي سبزي بودند كه روي بام ها و مهتابي هاي چند ساختمان قرار داشتند .
اين باغ ها به دستور نبوكد نزر (بخت النصر) براي همسرش كه شاهزاده خانمي از ماد و دلتنگ كوه ها و سبزي و خرمي زادگاهش بود، ساخته شد.
وي دستور داد كوهي بسيار بزرگ با ابعاد عجيب بسازند. اين كوه در واقع ساختماني چهارگوش با ارتفاع 120 متر بود كه 5 بام داشت و هريك بر ستون هايي بنا شده بود كه در آن ها انبوهي از چمن، گل و درخت ميوه كاشته شده و توسط تلمبه هاي آبي، آبياري مي شدند.
در عصر رنسانس نيز در فرانسه و ايتاليا گونه هايي از باغ بام بوجود آمد كه اكثراً توسط دولت و در ساختمان هاي عمومي شكل مي گرفت.
در سال 1600 ميلادي يك آلماني تراس خانه خود را تبديل به باغچه نمود و اين فرايند تبديل تراس و بام به باغ تا سال 1875 در آلمان و روسيه رواج داشت. لوكوربوزيه و رايت پيشگامان طبيعتگرا و ايجاد كننده بامهاي سبز در قرن بيستم بودند.
توسعه فضاهاي سبز بر بامها در سال هاي اخير به ويژه در اروپا و آمريكا سرعت بيش تري به خود گرفته است.
دليل عمده توجه به اين امر علاوه بر مبحث زيبايي شناسي معمارانه، پاسخگويي به عواملي همچون عايق سازي (حرارتي، رطوبتي و صوتي) طبيعي ساختمان، استفاده از فضاي مرده بام در جهت خلق فضاي دلپذير، ايجاد سطوح چشم نواز در نما، تلفيق ساختار مصنوع با طبيعت، كمك به كاهش آلودگي هاي جوي، افزايش نسبت اكسيژن هوا و غيره مي باشد .
از ديدگاه مهندسي سازه ، طراحي ساختمان با بام سبز منجر به افزايش پايداري و مديريت صحيح بارانهاي سيل آسا و آب باران مي گردد.
در يك نظر خواهي از شهرداران چندين شهر در اروپا وامريكا، در سيستم بام سبز پتانسيل هاي كاربردي زيادي نهفته و به كارگيري اين سيستم در شهرها، از هزينه انرژي كاسته و به كارايي مفيد محيط مي افزايد.
همچنين بام هاي سبز به مساحت قابل ساخت يك پروژه افزوده و مكان هاي جديدي براي اجتماع درون محيطي فراهم مي آورد.
تشويق و حمايت هاي بي دريغ شهرداران در اين باب منجر شده است كه صاحبان ساختمان ها به مزاياي به كارگيري اين تكنولوژي در طراحي، گياهكاري و تخصيص و ساخت باغ بام ها و ارزش افزوده ناشي از آن پي برند .
بر اساس برآوردهاي موجود، امروزه حدود 10 درصد از كل بام هاي آلمان، به گونه اي بام سبز مي باشند بام هاي سبز مدرن از سيستم لايه هاي پيش ساخته تشكيل مي شوند .
اين سيستم در دهه 1960 در آلمان اختراع شد و به سرعت در بسياري از كشورهاي اروپا و امريكاي شمالي گسترش یافت.
ساخت انواع باغ بام ها نيازمند برنامه ريزي و دانش خاص آن است . بام هاي سبز از نظر قابليت نگهداري و كنترل وزن خاك، باران و برف و تعبيه مسيرهاي پياده نيازمند فناوري فراتر ازسيستم معمول مهندسي بام مي باشد.
يك بام سبز از سه قسمت تشكيل شده است:
1 . سقف ساختمان يا آن چيزي كه هم اكنون بر بام همه ساختمان ها وجود دارد و بر روي آن لايه عايق مثل قيرگوني، ايزوگام يا هر عايق ديگر كشيده شده و احيانا روي آن موزاييك يا اسفالت يا سنگفرش شده است.
2 . باغ بام كه يك لايه محافظت كننده است و سقف و عايق رطوبتي را از لايه خاك و گياهان جدا مي كند.
3 . خاك و كود و سيستم آبياري باغ كه هركدام با دقت در محل خود قرار مي گيرد.
موادي كه در ساخت "باغ بام" استفاده مي شود، داراي عمر بسيار طولاني هستند كه اين خصوصيت آنها، باعث مي شود نيازي به تعويض دوره اي نداشته باشند.
ماندگاري آنها بين 30 تا 50 سال است. عموما كارخانه هاي سازنده تجهيزات دو مشخصه مقياس را براي باغ بام ها در نظر مي گيرند: بام هاي متراكم / فشرده، و بام هاي گسترده / وسيع.
به كارگيري هريك از اين مشخصه ها به تعريف نوع استفاده از باغ بام، تنوع گياهي مدنظر و ميزان هزينه براي ساخت و نگهداري آن بستگي دارد.
سيستم هايي كه براي ساخت بام سبز طراحي شده اند سبك وزن ، نيازمند رسيدگي كم تر و بادوام هستند.
مصالح به كار گرفته شده در هنگام بارش بارا نهاي سيل آسا و ناگهاني، آب باران راجذب كرده و با كم كردن سرعت آب جاري شده، خطر وقوع سيلاب را كاهش مي دهد. شيوه هاي جديد آبياري باغ بام ها، مصرف آب را به حداقل رسانده و رطوبت موجود در خاك را حفظ كرده از تبخير سريع جلوگيري مي كند.
در هنگام ساخت، ابتدا لايه عايق رطوبتي و سپس شبكه زه كشي مناسب بر روي پشت بام نصب مي شود. ايجاد يك محيط رشد كاملا مناسب براي موفقيت بام سبزضروري است . اين محيط بر خلاف خاك زراعي طبيعي كاملا متناسب با محيط طراحي شده و به هنگام خيس شدن خيلي سنگين نمي شود .
در نهايت گياهان كاشته مي شوند . پوشش هاي گياهي مقاوم در برابر سرما و گرما مورد استفاده قرار مي گيرد.
گياهاني كه براي اين منظور استفاده مي شوند. معمولا شامل گياهان چند ساله علفي ، گلها ، علف هاي وحشي و خزه مي باشند.
در 15 سال اخير به علت كشف مواد تركيبي جديد و ساده شدن مراحل ساخت باغ بر روي بام ،اين كار به يك صنعت پر رونق بدل شده است.
با پيشرفت سريع تكنولوژي و پيدايش مواد جديد مي توان بر روي بام هر خانه ، آپارتمان ، اداره، مدرسه، بيمارستان و هر ساختمان ديگري يك باغ زيبا با گياهان كوچك وبزرگ ايجاد كرد و از فضاي بلا استفاده روي بام كه هميشه در معرض تابش آفتاب است، با هزينه اي اندك بهره جست.
اين باغ ها در ساعات مختلف شبانه روز مي توانند مورد استفاده ساكنين قرار بگيرند.
با توجه به اينكه ايجاد و احداث فضاي سبز در شهرها به علت كمبود زمين و قيمت بالاي آن، بسيارهزينه بر و گران است و اكثر زمين ها توسط ساختمان ها و خيابان ها اشغال شده است، با تبديل بام ساختمان به باغ مي توان طبيعت تسخير شده توسط شهر را به آن بازگرداند .
همزمان احداث باغ بام راه حل موثر و ارزاني براي كاهش آلودگي هاي زيست محيطي مي باشد .
به موجب يك بررسي، هر متر مربع فضاي سبز در سال حدود نيم كيلوگرم از آلودگي هاي معلق در هوا را گرفته و تصفيه مي نمايد.
باغ هاي سبز يا باغ بام ها را بر اساس سيستم اجرايي، بسته به عمق متوسط كشت و ميزان تاسيسات مورد نياز به سه دسته اصلي تقسيم مي كنند:
Extensive سيستم گسترده
Intensive سيستم متمركز
Planter Box سيستم مدولار يا جعبه گياه
- براي سيستم گسترده از واژه Green Roof يا بام سبز استفاده مي شود.
- اين سيستم به نام مقطع كم ارتفاع يا اجرا با ضخامت كم نيز شناخته مي شود.
- اين نوع بام سبز فقط شامل يك يا دو نوع گياه و محيط كاشت كم عمق مي باشد.
- معمولا اين سيستم براي زماني كه حداقل بار وزن مد نظر باشد به كار گرفته مي شود.
- به طور اخص، فقط پرسنل نگهداري و تعمير به اين نوع بام دسترسي دارند.
-اين نوع بام مثل چمنهاي نروژي، بر روي بامهاي مسطح و شيب دار احداث مي شود.
- در اين سيستم معمولا از گياهاني با عمق ريشه 40 تا 100 ميلي متر استفاده مي شوند.
- حدود بار نهايي بام تقريباً بين 50 تا 100 كيلوگرم بر متر مربع در حالت اشباء مي باشد.
- در مورد بام هاي شيب دار در اغلب مكان ها 10 تا 20 % شيب توصيه مي شود .در شيب
حداكثر 30 % نياز به استفاده از زهوار و ابزارهاي ضد فرسایش وجود دارد.
- محيط كشت سطحي و كم عمقي دارد و معمولاً قسمتي از بام و قسمتي از ساختار ساختمان سبز
مي باشد.
- يك بام سبز گسترده به طور كلي در دسترس عموم بوده و مورد استفاده كاركردي خاص نيست.
- بام شركت Mountain Equipment نمونه اي از يك بام سبز گسترده مي باشد كه در سال 1998 ساخته شده است.
- براي سيستم متمركز واژه Roof Garden يا باغ بام استفاده مي شود.
- اين سيستم به نام مقطع عميق يا باغ بام نيز شناخته مي شود .
- بام هاي سيستم متمركز نيازمند عمق متعارفي از خاك براي رشد گياهان حجيم و چمن معمولي مي باشند.
- اين نوع از بام سبز شامل انواع مختلفي از گياهان مي باشد و مشابه يك پارك طراحي مي شود.
-برخي از بام هاي سبز داراي درختان بزرگ و آب نماهايي مي باشند كه اين موضوع، به ويژه براي بام هايي كه دسترسي عمومي نيز داشته باشد، نياز به تقويت اساسي سازه دارد.
- اين نوع بامها نيازمند آبياري، كوددهي و ساير مراقبت ها مي باشند.
-در اين سيستم گياهان در جعبه هاي مخصوصي كه تمام يا بيش تر بام سبز را مي پوشاند،كشت و نگهداري مي شوند.
-در سيستمهاي غير مدولار محيط كاشت يك لايه پيوسته بر روي بام سبز مي باشد . در سيستم مدولار اين محيط ناپيوسته است.
يك شيوه ديگر طبقه بندي، تفكيك بام ها به مسطح و شيب دار است. بامهاي سبز شيب دار مشخصه برجسته بسياري از ساختمان هاي اسكانديناويايي هستند كه نيازمند طراحي ساده تري درمقايسه با بام هاي تخت مي باشند.
زيرا شيب بام خطر نفوذ آب از طريق سازه بام ر ا، با استفاده از لايه هاي آب بندي و زه كشي كم تري نسبت به بام تخت، كاهش مي دهد.
علاوه بر بام هاي سبز، ديوارهاي سبز نيز وجود دارد كه به دو گروه اصلي تقسيم ميشود:
در اين سيستم گياه بر روي سطح نما حركت مي كند. در اين سيستم گياه رونده و يا پيچ در حالي كه ريشه در زمين دارد(در يك بستر خاكي) شروع به بالا رفتن از ساختمان مي كند.
اخيرا براي نماي سبز ديوار، سازه اي حمايت كننده هم در نظر مي گيرند.
خود به دو دسته سيستم هاي فعال و غير فعال تقسيم مي شوند:
سيستم هاي فعال:
اين سيستم ها جديد ترين نوع ديوارهاي سبز مي باشند.در اين سيستم از هواي توليد شده توسط گياهان در سيستم تهويه هواي ساختمان استفاده مي شود.
اين ديوار ها بر مبناي علم تصفيه هواي بيولوژيكي با واسطه گياهي بر مبناي تحقيقاتي كه در بيمارستا ني در شهر واترلو انجام شده، پايه ريزي شده است.
ديوارهاي سبز با فيلتر بيولوژيكي، ظرفيت تصفيه هوا را افزايش مي دهند.
پوشش هاي طبيعي موتورهاي تصفيه كننده و پاك كننده هستند و سيستم تهويه هوا با مكش از ريشه سيستم عمل مي كند.
سيستم هاي غير فعال:
كه عملا هيچ نقشي در حركت هوا از ريشه ها به درون سيستم تهويه ساختمان ندارد.
تاثير سيستم غير فعال بر روي كيفيت هواي ساختمان از نظر علمي مشخص نيست .
بعضي از ديوار هاي سبز پشت شيشه محافظت مي شوند تا نسبت به آنچه در ديوارهاي غير فعال رخ مي دهد، جريان هواي قابل پيش بيني تري داشته باشند.
در ديوار غير فعال مكانيزمي براي گردش هوا وجود ندارد.
آنها به صورت باز نگهداري مي شوند تا بهبودي نسبي در گردش هواي آزاد تا حد امكان ايجاد كنند.
ديوارهاي اكسيژن ساز، سازه اي مستقل دارند كه جدا از نماي اصلي ساختمان و در فاصله اي نزديك به آن قرار ميگيرد و توسط ساختمان مهار مي گردد.
جزييات مختلفي براي طراحي اين ديوارها وجود دارد كه بيش تر مربوط به چگونگي نگهداري گياه بر روي ديوار و شكل قالب هاي نگهدارنده سيستم ميباشد.
دسته بندي اجزاي اجرايي باغ بام ها بسيار متنوع و وسيع است.
هر موسسه توليدي يا شركت بازرگاني با توجه به رويكرد خاص خود و رقابت در بازار اجزاء قابل نصب را دسته بندي مي كند.
فارغ از همه دسته بندي هاي تجاري اجزاء باغ بام را به 5 دسته كلي مي توان تقسيم بندي كرد :
Plant layer : لايه پوشش گياهي
Growing medium : محيط كشت
Drainage layer : لايه زهكش
Protection layer : لايه محافظت
Roof construction : ساختار سقف
اگرچه هر گياهي مي تواند روي بام گذاشته شود اما اين مسأله با محدوديت هايي از قبيل آب و هوا، طراحي سازه اي و هزينه نگهداري و تصورات طراح بام سبز مواجه مي باشد.
از آنجايي كه بام هاي سبز تا حد امكان سبك طراحي ميشوند، اغلب شامل گياهاني هستند كه بتوانند در خاك كم عمق و با مراقبت و نگهداري كم رشد كنند.
محيط كشت همان فضايي است كه گياهان در آن شروع به رشد و نمو مي كنند. محيط كشت به واسطه الزامات خاص سازه اي بايد وزن كمي داشته باشد به همين دليل نسبت به خاك تفاوت هايي دارد.
در اين حالت بايد از محيطي براي كشت استفاده كرد كه حتي الامكان سبك بوده و وزنش حدود 900 كيلوگرم در هر متر مكعب در حالت مرطوب باشد. يك مخلوط معمولي مركب از يك سوم ماسه، يك سوم سنگ هاي متخلخل و يك سوم گياخاك مصنوعي (تركيبي از چوب پوسيده و كود نباتي) محيطي مناسب را تشكيل ميدهد.
لايه زهكش بين محيط كاشت و لايه محافظت قرار مي گيرد تا آب بتواند از هر جاي بام سبز به سيستم زهكش ساختمان جريان يابد .
بام ها معمولامقدار زيادي آب باران را در خود نگه مي دارندكه موجب كاهش فشار تحميلي بر سيستم زهكشي مي شود.
با اين حال هميشه مقداري آب اضافي وجود دارد كه بايد به روش هاي زير تخليه شود:
الف- به وسيله خود بام
ب- ناوداني هاي مربوط به شيرواني ها
پ- آبراه و كانال آب
به منظور رعايت احتياط بايد دوكانال خروجي يا يك خروجي و محلي براي سرريز تعبيه كرد ( خروجي ها بايد خالي از هر گونه گياهي باشند و اين امر از طريق نصب دريچه اي در بالاي آن ها براي بازرسي انجام مي شود).
در تراس ها مي توان از يك شبكه توري تراس استفاده نمود.
انتخاب لايه زهكش مناسب، بر اساس بيشينه جريان آبي كه از طريق اطلاعات بارش به دست مي آيد، انجام مي گردد و از آن جايي كه لايه زهكش محيط كاشت و گياه را پشتيباني ميكند، مقاومت فشاري آن بايد مناسب باشد .
برخي از سيستم ها به سادگي لايه اي قطور از خاك انبساط يافته را به كار مي برند.
اما اكثر شركت هاي بام سبز از يك حصير زهكش پلاستيكي موجدار با الگوي سازه اي مشابه كارتن تخم مرغ يا Landscape Pavers استفاده مي كنند.
حداقل ضخامت لايه زهكش20 ميلي متر مي باشد، اما حصيرهاي ضخيم تر مي توانند يك لايه عايق اضافي را تامين كنند.
لايه زهكش خود مي تواند مجموعه پيچيده اي از لايه هاي ديگر به شرح زير باشد:
در بين محيط كشت و لايه زهكش فيلتري قرار دارد كه رطوبت را از محيط ريشه ها دور مي كند و مانع از گنديدگي ريشه ها مي شود.
اين فيلتر مي تواند شامل يك بافت پارچه اي باشد .
در سيستم هاي مدرن معمولا از يك يا دو لايه "Geo-textile" غیربافته شده استفاده می شود. این فیلتر مي تواند لايه اي از شن و ماسه باشد و در اين حالت ممكن است با لايه زهكش تركيب شود .
لايه اي است كه به خوبي از نفوذ ريشه ها و آسيب زدن آنها به عايق كاري و غشاء سقف جلوگيري مي كند.
لايه مانع ريشه ها معمولاً بيش تر در سيستم متمركز استفاده مي شودو در زيرزهكش و بلافاصله در بالاي لايه waterproof با آب بند نهایی يا عايق كاري حرارتي قرارمي گيرد.
اين لايه معمولاً از يك پوسته پلي اتيلن تشكيل شده وبيشتر در پروژه هاي عمومي كه ترافيك عبوري و بار سقف زياد است و جاهايي كه گياهاني با ريشه هاي عميق و ريشه هاي تهاجمي
كاشته شده استفاده مي شود.
يك صفحه سه لايه است كه لايه بالايي عمل فيلتر را انجام مي دهد و آب اضافي را از قسمت ريشه ها دور مي كند.
اين لايه همچنين به عنوان لايه محافظ ريشه ها عمل مي كند . لايه وسطي كه به شكل كاسه هاي مخروطي شكل است آب اضافي را از ريشه ها دريافت كرده و در خود نگه مي دارد.
اين لايه شامل پوشش هايي است كه بام و سيستم عايق كاري را از نشت كردن و نفوذ آب حفاظت ميكنند.
صفحه محافظ Protection Board به طور مستقيم بروي غشاء قرار مي گيرد و آن را در طول عمليات اجرايي و از شكست محافظت مي كند.
اين صفحه مي تواند باريكه اي از بتناين صفحه مي تواند باريكه اي از بتن سبك، صفحه اي از عايق محكم، ورقه ضخيم پلاستيكي، ورق مسي، يا تركيبي از اينها، بر حسب ويژگي هاي طراحي و كاربرد بام سبز باشد.
برخي از سيستم هاي بام سبز لزوماً به صفحه محافظ احتياجي ندارند و ممكن است از لايه مانع ريشه به جاي آن استفاده شود.
بام را از نشت كردن و چكه كردن محافظت مي كنند.
غشاء هم به شكل يك لايه يكپارچه ضدآب استفاده مي شود و هم به شكل ورقه هاي بهم پيوسته. انتخاب يك غشاء مناسب بستگي به شرايط بام، هزينه و سهولت اجرا و تعمير دارد. اخيرا برخي كارخانه ها محصولي توليد كرده اند كه لايه مانع ريشه و غشاء را در يك لايه قرار داده است.
به منظور اينكه به مرور زمان لايه خاك كيفيت مناسب خود را از دست ندهد ، به هنگام تخمين حجم خاك لازم ، يك ضريب تصفيه در محاسبات وارد مي شود كه اين عمل با اضافه كردن درصدي از خاك صورت مي گيرد.
آب بام هاي سبز از دو منبع تامين مي شود:
در آبياري مصنوعي باغ از دو روش استفاده مي شود : روش دستي و روش اتوماتيك .
روش اتوماتيك هم به دو صورت آنالوگ و ديجيتال انجام مي شود كه ممكن است يك ايستگاهه يا چند ايستگاهه باشد.در هر دو روش رطوبت لازم براي خاك و ريشه ها تامين ميشود .
از آب باران نيز براي تامين آب مورد نياز استفاده مي شود در اين حالت ، آب مازاد بر رطوبت خاك از طريق لايه هاي تصفيه كننده آب و لايه زهكش ذخيره مي شود و تا دوره اي نسبتا طولاني آنرا از آبياري مجدد بي نياز مي سازد . از سوي ديگر هر گونه آب اضافي بر روي لايه ضد رطوبت ريخته و از طريق شيب بام به بيرون انتقال مي يابد .
آب باران اضافي مي تواند پس از تصفيه شدن در مخازني ذخيره گردد (براي مثال در سيستم فلاش تانك سرويس ها).
لايه عايق بام ساخته شده از پلي پروپيلن فشرده از انتقال هر گونه رطوبت به سقف جلوگيري مي كند
Actinidia : كيوي (درختچه اي بالا رونده- استفاده زينتي دارد و از ميوه آن نيز استفاده مي گردد)
Trifoliata : شبدر
Aristolochia : چپقك خزري- رودباري- زاگرسي
Compsis : پيچ اناري (بومي شمال آمريكاو ژاپن و چين)
Celastrus : شمشاد
Clematis : گياهي چوبي و بالا رونده(شش گونه دارد از جمله سرخ - بنفش - لاجوردي)
Cotoneaster : شيرخشت 16 گونه درختچه اي دارد (مازندراني - فيروزكوهي - تاجيك - كرماني- برگ ساده- لرستاني- زاگرسي-سياه- سكه اي- خراساني- مومي- هرمزي- تركمني و...)
Fortuynia : شب بو (در مناطق بياباني هم مي رويد)
Hedra : پاپيتال ، گونه ها و فرم هاي اصلاح شده زيادي از آن نيز امروزه در پارك ها- حياط
Hedra : منازل و باغ هاي گياه شناسي كاشته شده است (ساقه رونده دارد و بسيار بردبار و سايه پسند است)
Homulus : رازك ، يك گونه علفي بالا رونده است كه در شمال ايران و جنگل هاي ارسباران می روید.
Lonicera : پيچ امين الدوله، پلاخور- شونگ- شن - گل هاي زيبا و معطر دارد.
Parthenocissus : موچسب ، درختچه اي بالا رونده و هميشه سبز
Vitisberlandieri : انگور- مو - تاك، درختچه اي بالا رونده و ميوه دار (گونه اي به نامV.Sylvestris دارد)
Polygonum auberti : ند واش - علف هفت بند ، 35 گونه علفي يا بوته اي يك ساله يا چند ساله
Pyracantha : شير خشتي، در ايران يك گونه گياه درختچه اي خودرو دارد.گياهي است زينتي
Wisteria : گليسين، درختچه اي است بالا رونده با گل هاي خوشه اي بنفش يا آبي بسيار زيبا و پيش رس